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FreeRTOS的任务调度

news 来源：原创 2025/6/8 10:02:31

1.启动任务调度器 vTaskStartScheduler

void vTaskStartScheduler( void )
{
BaseType_t xReturn;/* Add the idle task at the lowest priority. */#if ( INCLUDE_xTaskGetIdleTaskHandle == 1 ){/* Create the idle task, storing its handle in xIdleTaskHandle so it canbe returned by the xTaskGetIdleTaskHandle() function. */xReturn = xTaskCreate( prvIdleTask, "IDLE", tskIDLE_STACK_SIZE, ( void * ) NULL, ( tskIDLE_PRIORITY | portPRIVILEGE_BIT ), &xIdleTaskHandle ); /*lint !e961 MISRA exception, justified as it is not a redundant explicit cast to all supported compilers. */}#else{/* Create the idle task without storing its handle. *//* 动态创建空闲任务 */xReturn = xTaskCreate( prvIdleTask, "IDLE", tskIDLE_STACK_SIZE, ( void * ) NULL, ( tskIDLE_PRIORITY | portPRIVILEGE_BIT ), NULL );  /*lint !e961 MISRA exception, justified as it is not a redundant explicit cast to all supported compilers. */}#endif /* INCLUDE_xTaskGetIdleTaskHandle */#if ( configUSE_TIMERS == 1 ){if( xReturn == pdPASS ){xReturn = xTimerCreateTimerTask();}else{mtCOVERAGE_TEST_MARKER();}}#endif /* configUSE_TIMERS */if( xReturn == pdPASS ){/* Interrupts are turned off here, to ensure a tick does not occurbefore or during the call to xPortStartScheduler().  The stacks ofthe created tasks contain a status word with interrupts switched onso interrupts will automatically get re-enabled when the first taskstarts to run. */portDISABLE_INTERRUPTS(); /* 关闭中断 */#if ( configUSE_NEWLIB_REENTRANT == 1 ){/* Switch Newlib's _impure_ptr variable to point to the _reentstructure specific to the task that will run first. */_impure_ptr = &( pxCurrentTCB->xNewLib_reent );}#endif /* configUSE_NEWLIB_REENTRANT */xNextTaskUnblockTime = portMAX_DELAY;  /* 时间最大 */xSchedulerRunning = pdTRUE;      /* 调度运行标志 */xTickCount = ( TickType_t ) 0U;  /* tick 初始化为 0 *//* If configGENERATE_RUN_TIME_STATS is defined then the followingmacro must be defined to configure the timer/counter used to generatethe run time counter time base. */portCONFIGURE_TIMER_FOR_RUN_TIME_STATS();/* Setting up the timer tick is hardware specific and thus in theportable interface. *//* 启动调度器 */if( xPortStartScheduler() != pdFALSE ){/* Should not reach here as if the scheduler is running thefunction will not return. */}else{/* Should only reach here if a task calls xTaskEndScheduler(). */}}else{/* This line will only be reached if the kernel could not be started,because there was not enough FreeRTOS heap to create the idle taskor the timer task. */configASSERT( xReturn );}
}

2. xPortStartScheduler

BaseType_t xPortStartScheduler( void )
{/* configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY must not be set to 0.See http://www.FreeRTOS.org/RTOS-Cortex-M3-M4.html */configASSERT( configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY );/* This port can be used on all revisions of the Cortex-M7 core other thanthe r0p1 parts.  r0p1 parts should use the port from the/source/portable/GCC/ARM_CM7/r0p1 directory. */configASSERT( portCPUID != portCORTEX_M7_r0p1_ID );configASSERT( portCPUID != portCORTEX_M7_r0p0_ID );#if( configASSERT_DEFINED == 1 ){volatile uint32_t ulOriginalPriority;volatile uint8_t * const pucFirstUserPriorityRegister = ( uint8_t * ) ( portNVIC_IP_REGISTERS_OFFSET_16 + portFIRST_USER_INTERRUPT_NUMBER );volatile uint8_t ucMaxPriorityValue;/* Determine the maximum priority from which ISR safe FreeRTOS APIfunctions can be called.  ISR safe functions are those that end in"FromISR".  FreeRTOS maintains separate thread and ISR API functions toensure interrupt entry is as fast and simple as possible.Save the interrupt priority value that is about to be clobbered. */ulOriginalPriority = *pucFirstUserPriorityRegister;/* Determine the number of priority bits available.  First write to allpossible bits. */*pucFirstUserPriorityRegister = portMAX_8_BIT_VALUE;/* Read the value back to see how many bits stuck. */ucMaxPriorityValue = *pucFirstUserPriorityRegister;/* The kernel interrupt priority should be set to the lowestpriority. */configASSERT( ucMaxPriorityValue == ( configKERNEL_INTERRUPT_PRIORITY & ucMaxPriorityValue ) );/* Use the same mask on the maximum system call priority. */ucMaxSysCallPriority = configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY & ucMaxPriorityValue;/* Calculate the maximum acceptable priority group value for the numberof bits read back. */ulMaxPRIGROUPValue = portMAX_PRIGROUP_BITS;while( ( ucMaxPriorityValue & portTOP_BIT_OF_BYTE ) == portTOP_BIT_OF_BYTE ){ulMaxPRIGROUPValue--;ucMaxPriorityValue <<= ( uint8_t ) 0x01;}/* Shift the priority group value back to its position within the AIRCRregister. */ulMaxPRIGROUPValue <<= portPRIGROUP_SHIFT;ulMaxPRIGROUPValue &= portPRIORITY_GROUP_MASK;/* Restore the clobbered interrupt priority register to its originalvalue. */*pucFirstUserPriorityRegister = ulOriginalPriority;}#endif /* conifgASSERT_DEFINED *//* Make PendSV and SysTick the lowest priority interrupts. *//* 为了保证系统的实时性,配置systick和pendsv为最低的优先级 */portNVIC_SYSPRI2_REG |= portNVIC_PENDSV_PRI;portNVIC_SYSPRI2_REG |= portNVIC_SYSTICK_PRI;/* Start the timer that generates the tick ISR.  Interrupts are disabledhere already. *//* 配置滴答定时器systick的定时周期，并开启systick中断 */vPortSetupTimerInterrupt();/* Initialise the critical nesting count ready for the first task. */uxCriticalNesting = 0;/* Ensure the VFP is enabled - it should be anyway. */prvEnableVFP();/* Lazy save always. */*( portFPCCR ) |= portASPEN_AND_LSPEN_BITS;/* Start the first task. *//* 启动第一个任务 */prvStartFirstTask();/* Should not get here! */return 0;
}

3.prvStartFirstTask

__asm void prvStartFirstTask( void )
{PRESERVE8/* Use the NVIC offset register to locate the stack. */ldr r0, =0xE000ED08ldr r0, [r0]ldr r0, [r0]/* Set the msp back to the start of the stack. */msr msp, r0/* Globally enable interrupts. */cpsie icpsie fdsbisb/* Call SVC to start the first task. *//* 调用SVC */svc 0nopnop
}

4.vPortSVCHandler

__asm void vPortSVCHandler( void )
{PRESERVE8/* Get the location of the current TCB. *//* 获取当前任务控制块 */ldr	r3, =pxCurrentTCBldr r1, [r3]ldr r0, [r1]/* Pop the core registers. */ldmia r0!, {r4-r11, r14}msr psp, r0isbmov r0, #0msr	basepri, r0bx r14
}

在prvStartFirstTask()中通过调用SVC指令触发了SVC中断，而第一个任务的启动就是在SVC中断服务函数中完成的
在这里插入图片描述

5. xPortPendSVHandler

__asm void xPortPendSVHandler( void )
{extern uxCriticalNesting;extern pxCurrentTCB;extern vTaskSwitchContext;PRESERVE8mrs r0, pspisb/* Get the location of the current TCB. */ldr	r3, =pxCurrentTCBldr	r2, [r3]/* Is the task using the FPU context?  If so, push high vfp registers. */tst r14, #0x10it eqvstmdbeq r0!, {s16-s31}/* Save the core registers. */stmdb r0!, {r4-r11, r14}/* Save the new top of stack into the first member of the TCB. */str r0, [r2]stmdb sp!, {r3}mov r0, #configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITYmsr basepri, r0dsbisbbl vTaskSwitchContextmov r0, #0msr basepri, r0ldmia sp!, {r3}/* The first item in pxCurrentTCB is the task top of stack. */ldr r1, [r3]ldr r0, [r1]/* Pop the core registers. */ldmia r0!, {r4-r11, r14}/* Is the task using the FPU context?  If so, pop the high vfp registerstoo. */tst r14, #0x10it eqvldmiaeq r0!, {s16-s31}msr psp, r0isb#ifdef WORKAROUND_PMU_CM001 /* XMC4000 specific errata */#if WORKAROUND_PMU_CM001 == 1push { r14 }pop { pc }nop#endif#endifbx r14
}

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编程日记 2025/6/4 14:40:42

Java学习教程，从入门到精通，Java LinkedList（链表）语法知识点及案例代码（62）

Java LinkedList&#xff08;链表&#xff09;语法知识点及案例代码 一、LinkedList概述 LinkedList是Java集合框架中的一个类&#xff0c;位于java.util包中。它实现了List、Deque、Queue等接口&#xff0c;提供了链表数据结构的实现。链表是一种线性数据结构&#xff0c;其…...

编程日记 2025/5/29 4:32:12

3分钟读懂数据分析的流程是什么

数据分析是基于商业目的&#xff0c;有目的地进行收集、整理、加工和分析数据&#xff0c;提炼出有价值的 信息的一个过程。整个过程大致可分为五个阶段&#xff0c;具体如下图所示。 1.明确目的和思路 在开展数据分析之前&#xff0c;我们必须要搞清楚几个问题&#xff0c;比…...

编程日记 2025/5/30 7:15:22

【Leetcode 热题 100 - 扩展】303. 区域和检索 - 数组不可变

问题背景 给定一个整数数组 n u m s nums nums&#xff0c;处理以下类型的多个查询&#xff1a; 计算索引 l e f t left left 和 r i g h t right right&#xff08;包含 l e f t left left 和 r i g h t right right&#xff09;之间的 n u m s nums nums 元素的 和 &a…...

编程日记 2025/6/3 16:50:37